滑台大败的消息传到西路的时候，西路宋军正在陕城（今河南陕县西南）与魏军激战。之前，西路宋军进展也不错。这路宋军中有不少将领是北方人，熟悉关中情况，比如大将薛安都就曾在北魏担任雍州、秦州都统，几年前因为谋反失败才逃奔宋朝。而北魏占领关中不久，统治并不稳定，各族人民纷纷起兵响应宋军。弘农等重镇被宋军攻克，宋军进围陕城。陕城一战，大将薛安都杀得性起，丢掉头盔，脱去铠甲，再去掉坐骑的护具，怒目挺矛，单骑冲向敌阵。手中的长矛打断了，薛安都就换一根再冲杀。两军恶战两天，宋军大胜，攻克陕城，斩魏军三千余人，俘虏两千余人。宋军把俘虏、投降的北魏士兵全部释放，又乘胜攻克潼关。关中豪杰闻风而起，派人与宋军接洽。西路北伐形势一片大好。然而，王玄谟大败、拓跋焘南下的消息逆转了西路的胜利。东路败后，刘义隆认为柳元景、薛安都等不宜孤军深入，下诏班师。西路宋军含泪放弃城池，退回襄阳。元嘉北伐以失败告终。
但是战争不是单方面的失败就可以结束的，要取决于战胜方的意志。宋军虽然战败，但战场并没有沉寂。拓跋焘不是被动挨打、消极防御的软柿子，他态度强硬，寸土必争，抓住宋军后撤的良机扩大战果。